ASTM A234 WPB-S Coude de retour pour centrales électriques et chaudières à vapeur

Composition du coude à 180° ASTM A234 WPB-S

Caractéristiques de résistance du coude à 180° ASTM A234 WPB-S​

1. Résistance mécanique​

• Résistance à la traction : La résistance à la traction minimale du coude à 180° ASTM A234 WPB-S est de 415 MPa. Cette résistance à la traction élevée lui permet de résister aux forces de traction générées dans le système de canalisation pendant le fonctionnement, empêchant ainsi l'éclatement du raccord.​ Limite d'élasticité : Sa limite d'élasticité minimale est de 240 MPa.
• La limite d'élasticité est un indicateur important de la capacité du matériau à résister à la déformation plastique. Avec cette limite d'élasticité, le raccord peut conserver sa forme et ses performances d'origine sous une pression de travail normale sans déformation permanente.​
• Résistance aux chocs : Il possède une bonne résistance aux chocs, en particulier à basse température. Lorsqu'il est testé à -29°C, l'énergie d'impact n'est généralement pas inférieure à 27 J. Cela garantit que le raccord peut résister aux charges d'impact soudaines dans les environnements froids, comme dans les régions froides ou pendant le transport de fluides à basse température, sans rupture fragile.​

2. Résistance à la pression et à la température​

• Résistance à la pression : Il convient aux systèmes de canalisations à moyenne et haute pression. La pression de service maximale admissible (PSMA) varie en fonction de la taille nominale et de l'épaisseur de paroi du raccord. Par exemple, pour une taille nominale de 2 pouces et une épaisseur de paroi de Schedule 40, la PSMA peut atteindre jusqu'à 1,6 MPa à température ambiante, et il peut encore maintenir une certaine capacité de résistance à la pression à des températures plus élevées.​
• Résistance à la température : Il peut fonctionner dans une large plage de températures, généralement de -29°C à 427°C. Dans cette plage de températures, ses propriétés mécaniques restent stables et il n'y a pas de dégradation significative de la résistance et de la ténacité. Cela le rend applicable aux systèmes de canalisations qui transportent des fluides à haute température tels que la vapeur et l'huile chaude, ainsi qu'aux scénarios de transport de fluides à basse température.​

Procédé de fabrication du coude à 180° ASTM A234 WPB-S​

1. Sélection et inspection des matières premières​

• Matière première : Des tubes sans soudure en acier au carbone de haute qualité qui répondent aux exigences de la nuance ASTM A234 WPB sont sélectionnés comme matières premières. La composition chimique de l'acier au carbone doit être conforme à la norme, avec une teneur en carbone allant de 0,25 % à 0,35 %, une teneur en manganèse de 0,80 % à 1,20 % et de petites quantités d'éléments tels que le silicium, le phosphore et le soufre (teneur en phosphore ≤0,035 %, teneur en soufre ≤0,035 %) pour garantir les performances du matériau.​
• Inspection : Les matières premières subissent une analyse stricte de la composition chimique (en utilisant des méthodes telles que l'analyse spectrale) et des tests de propriétés mécaniques (y compris des tests de traction et des tests de choc) pour s'assurer qu'elles répondent aux normes de la nuance ASTM A234 WPB. De plus, l'apparence et la précision dimensionnelle des tubes sans soudure sont inspectées pour éviter d'utiliser des tubes présentant des défauts de surface (tels que des fissures, des rayures) ou des écarts dimensionnels.​

2. Processus de formage​

Formage par poussée à chaud : Il s'agit de la principale méthode de formage du coude à 180° ASTM A234 WPB-S. Tout d'abord, le tube sans soudure est coupé en sections de la longueur requise. Ensuite, la section de tube est chauffée à une certaine température (généralement 800 - 950°C) dans un four de chauffage pour lui donner une bonne plasticité. Ensuite, à l'aide d'une machine de poussée à chaud spéciale, la section de tube chauffée est poussée à travers un moule avec une cavité en forme de U. Sous l'action d'une force externe, la section de tube est progressivement formée en la forme d'un coude à 180°. Pendant le processus de formage, la température et la vitesse de poussée sont strictement contrôlées pour assurer l'épaisseur de paroi uniforme et la forme précise du raccord.​

3. Traitement thermique​ Traitement de normalisation : Après le formage, le coude à 180° doit subir un traitement de normalisation. Il est chauffé à une température supérieure au point de transition de phase Ac3 (généralement 890 - 950°C) et maintenu pendant une certaine période (en fonction de l'épaisseur du raccord, généralement 1 à 2 heures) pour rendre la structure interne du matériau uniforme. Ensuite, il est refroidi à l'air pour obtenir une structure perlitique + ferrite fine. Ce traitement peut améliorer les propriétés mécaniques du raccord, renforcer sa résistance et sa ténacité, et éliminer les contraintes internes générées pendant le processus de formage.​

4. Usinage et finition​

• Usinage des extrémités : Les deux extrémités du coude à 180° sont usinées pour répondre à la précision dimensionnelle et à la rugosité de surface requises. Les méthodes d'usinage courantes comprennent le tournage et le filetage (si des raccords filetés sont requis). La face d'extrémité doit être perpendiculaire à l'axe du raccord pour assurer une bonne étanchéité lors de la connexion avec les tubes.​
• Traitement de surface : La surface du raccord est traitée pour éviter la corrosion. Les méthodes de traitement de surface courantes comprennent le décapage et la passivation, qui peuvent éliminer la calamine et la rouille sur la surface et former un film protecteur. Pour les systèmes de canalisations dans des environnements difficiles, des traitements anticorrosion supplémentaires tels que la galvanisation ou la peinture peuvent être effectués.​

5. Contrôle qualité​

• Contrôle dimensionnel : Le diamètre extérieur, le diamètre intérieur, l'épaisseur de paroi, le rayon de courbure et la longueur du coude à 180° sont mesurés à l'aide d'outils de mesure de précision tels que des pieds à coulisse, des micromètres et des machines de mesure de coordonnées pour s'assurer qu'ils sont conformes aux exigences de conception et aux normes.​
• Contrôles non destructifs : Des méthodes d'essais non destructifs telles que les ultrasons (UT) et les radiographies (RT) sont utilisées pour inspecter la qualité interne et de surface du raccord. Les ultrasons peuvent détecter les défauts internes tels que les fissures et les inclusions, tandis que les radiographies peuvent clairement montrer la structure interne du raccord pour s'assurer qu'il n'y a pas de défauts cachés.​
• Essai de pression : Un essai de pression hydrostatique est effectué sur le coude à 180°. Le raccord est rempli d'eau et mis sous pression à 1,5 fois la pression de service maximale admissible, et maintenu pendant une certaine période (généralement 10 à 30 minutes). Pendant l'essai, il ne doit y avoir aucune fuite, déformation ou autre phénomène anormal, ce qui indique que le raccord a une bonne capacité de résistance à la pression et des performances d'étanchéité.​

Domaines d'application du coude à 180° ASTM A234 WPB-S​

1. Industrie pétrolière et gazière​ Dans l'exploration et la production pétrolières et gazières, le coude à 180° ASTM A234 WPB-S est largement utilisé dans les canalisations de tête de puits, les canalisations de collecte et de transport, et les usines de traitement du pétrole et du gaz. Il est utilisé pour changer la direction du pétrole, du gaz et d'autres fluides dans le système de canalisation, par exemple dans la canalisation de retour de la tête de puits et le raccordement de la canalisation du séparateur. Sa résistance à la pression et à la température élevées peut s'adapter aux conditions de travail difficiles de haute pression et de haute température dans l'industrie pétrolière et gazière.​
2. Industrie chimique​ Dans les usines chimiques, il est utilisé dans diverses canalisations de procédés chimiques, telles que les canalisations pour le transport d'acides, d'alcalis, de solvants et d'autres produits chimiques. Le traitement de surface résistant à la corrosion et les propriétés mécaniques stables du raccord garantissent qu'il peut transporter en toute sécurité divers produits chimiques sans être corrodé ou endommagé, assurant ainsi le fonctionnement normal du processus de production chimique. Par exemple, dans la production d'engrais, il est utilisé dans le système de canalisation de la synthèse de l'ammoniac et de la production d'urée.​
3. Industrie de l'énergie​ Dans les centrales thermiques et les centrales nucléaires (à l'exception des zones spéciales à haut rayonnement), le coude à 180° ASTM A234 WPB-S est utilisé dans les canalisations de vapeur, les canalisations d'alimentation en eau et les canalisations de condensat. Il peut résister à la température et à la pression élevées de la vapeur (jusqu'à 427°C et plusieurs MPa) et assurer la circulation en douceur de la vapeur et de l'eau dans le système électrique. Par exemple, dans le système de turbine à vapeur d'une centrale thermique, il est utilisé pour connecter les canalisations d'entrée et de sortie de vapeur de la turbine.​
4. Industrie du traitement de l'eau​ Dans les systèmes d'approvisionnement et d'évacuation d'eau urbains, les systèmes de traitement des eaux usées industrielles et les usines de dessalement, il est utilisé dans les systèmes de canalisations pour le transport de l'eau, des eaux usées et de l'eau dessalée. Sa bonne résistance à la corrosion (après un traitement de surface approprié) peut empêcher le raccord d'être corrodé par l'eau et les impuretés dans l'eau, assurant ainsi le transport sans entrave de l'eau et le fonctionnement normal du système de traitement de l'eau. Par exemple, dans le processus de dessalement par osmose inverse, il est utilisé dans le raccordement de la canalisation du module de membrane d'osmose inverse.​
5. Systèmes de chauffage et de climatisation​ Dans les systèmes de chauffage central et les systèmes d'eau de climatisation centrale, il est utilisé dans les systèmes de canalisations pour le transport d'eau chaude ou d'eau froide. Il peut changer la direction du débit d'eau dans la canalisation pour s'adapter à la disposition des équipements de chauffage ou de climatisation. Ses performances stables garantissent la transmission efficace de la chaleur ou de l'énergie froide, améliorant ainsi l'effet de chauffage ou de refroidissement du système.​